• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

双画像と再生粒子像伸びを解消したホログラフィ法による3次元粒子画像流速法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K06080
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

田中 洋介  京都工芸繊維大学, 機械工学系, 助教 (80509521)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード微粒子計測 / 位相回復ホログラフィ / 双画像問題 / 粒子伸び問題 / 3次元粒子画像流速測定法 / 再生粒子像伸び / 3次元粒子画流速法 / GPU / 流体計測 / ホログラフィ / 位相回復 / 混相流計測 / 位相回復法 / 粒子計測 / 再生粒子伸び / 3次元速度場計測
研究成果の概要

この研究課題では,新しい2台の高速度カメラを用いた位相回復ホログラフィを開発した.従来のホログラフィでは,位相上方の欠如による微粒子の結像位置で結像しない双画像問題があった.一方,開発したホログラフィは位相情報を回復するため,鮮明な再生粒子像を観察することが出来る.さらに,1000フレーム以上での微粒子の高速度撮影が可能である.加えて,位相反転を用いた粒子位置検法を開発した.これらの手法を微粒子,マイクロバブル,微粒液滴の3次元空間内の軌道を観察した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来では双画像問題や粒子伸び問題により,困難であった3次元空間中の高速度移動する微粒子の観察が本研究課題で可能になった.このことは,3次元粒子画像流速法の発展に寄与するだけでなく,エンジン内の燃焼効率を決定するインジェクターからの微粒液滴や製薬など合成過程で生じる微粒子の粒径分布の把握や,流体抵抗低減に寄与するマイクロバブルの挙動解析に役立つ.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] 位相回復ホログラフィにおける再生液滴像伸びに基づく噴霧液滴径分布の推定2019

    • 著者名/発表者名
      中谷 康寛, 田中 洋介, 村田 滋
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 33 号: 1 ページ: 63-70

    • DOI

      10.3811/jjmf.2019.004

    • NAID

      130007625155

    • ISSN
      0914-2843, 1881-5790
    • 年月日
      2019-03-15
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of spray droplets using phase retrieval holography2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Y, Nakatani Y, Murata S.
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering

      巻: 11051 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1117/12.2524601

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] OBSERVING BUBBLES USING PHASE-RETRIEVAL HOLOGRAPHY2018

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Kubonishi,Yohsuke Tanaka,Shigeru Murata
    • 雑誌名

      Journal of Flow Visualization and Image Processing

      巻: 25 号: 1 ページ: 25-32

    • DOI

      10.1615/jflowvisimageproc.2018026686

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase retrieval method for digital holography with two cameras in particle measurement2016

    • 著者名/発表者名
      Yohsuke Tanaka, Shunsuke Tani, and Shigeru Murata
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 24 号: 22 ページ: 25233-25241

    • DOI

      10.1364/oe.24.025233

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Calibration along the depth direction in tomographic digital holography2016

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke TANI, Yohsuke TANAKA and Shigeru MURATA
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 10328

      巻: 10328 ページ: 103280J-103280J

    • DOI

      10.1117/12.2268705

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] <b>Reduction of Ghost Particles by Using Iterative Volumetric Filtering in Tomographic Digital Holography </b>2016

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke TANI Yohsuke TANAKA and Shigeru MURATA
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: 1 号: 0 ページ: 155-160

    • DOI

      10.11395/aem.1.0_155

    • NAID

      130005331712

    • ISSN
      2189-4752, 2424-175X
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Visualization of spray droplets using phase retrieval holography2018

    • 著者名/発表者名
      Yohsuke Tanaka, Yasuhiro Nakatani, Shigeru Murata
    • 学会等名
      The 32nd International Congress on High-Speed Imaging
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of spray trajectories using phase retrieval holography2018

    • 著者名/発表者名
      Yohsuke Tanaka, Yasuhiro Nakatani, Shigeru Murata
    • 学会等名
      The International Symposia on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of particle-size distribution based on particle image elongations reconstructed by phase retrieval holography2018

    • 著者名/発表者名
      Nakatani, Yasuhiro, Yohsuke Tanaka, and Shigeru Murata
    • 学会等名
      Optics and Photonics Japan. Optical Society of America
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Particle Depth Position Detection Using Phase Signature in Phase-Retrieval Holography2018

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Kubonishi, Yohsuke TANAKA, and Shigeru MURATA
    • 学会等名
      International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 位相回復ホログラフィと位相特徴を用いた奥行位置検出の精度評価2018

    • 著者名/発表者名
      久保西淳夫,田中洋介,村田滋
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ホログラフィックパターンのスペクトル分布に基づいた液滴衝突の検知2018

    • 著者名/発表者名
      中谷康寛,田中洋介,村田滋
    • 学会等名
      第46回可視化情報シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 位相回復ホログラフィによる気泡計測に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      久保西淳夫,田中洋介,村田滋
    • 学会等名
      関西支部第93期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 位相回復ホログラフィを用いた噴霧液滴の3次元軌道の計測2018

    • 著者名/発表者名
      中谷康寛,田中洋介,村田滋
    • 学会等名
      関西学生会 平成29年度学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 位相回復ホログラフィによるマイクロバブル奥行位置の検出2018

    • 著者名/発表者名
      久保西淳夫,田中洋介,村田滋
    • 学会等名
      日本機械学会 2018年度年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 位相回復ホログラフィによる気泡計測に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      中谷彰宏,田中洋介,村田滋
    • 学会等名
      関西学生会 平成29年度学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] OBSERVATION OF BUBBLES USING PHASE RETRIEVAL HOLOGRAPHY2017

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Kubonishi, Yohsuke TANAKA and Shigeru MURATA
    • 学会等名
      The 11th Pacific Symposium on Flow Visualization and Image Processing (PSFVIP-11)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two Problems in Particle Measurement Using Digital Holography2017

    • 著者名/発表者名
      Yohsuke TANAKA, Atsuo Kubonishi and Shigeru MURATA
    • 学会等名
      International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2017 (ISOM17)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 位相回復ホログラフィによる気泡計測に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      久保西淳夫,田中洋介,村田滋
    • 学会等名
      関西支部第93期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相回復ホログラフィを用いた噴霧液滴計測2017

    • 著者名/発表者名
      田中洋介,中谷章寬,村田滋
    • 学会等名
      高速度イメージングとフォトニクスに関する総合シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相回復ホログラフィによる粒子奥行き位置の検出2017

    • 著者名/発表者名
      位相回復ホログラフィによる粒子奥行き位置の検出
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2017 Tokyo
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相回復ホログラフィを用いた気泡計測に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      久保西淳夫,田中洋介,村田滋
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相回復ホログラフィを用いた微粒子計測に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      田中洋介,久保西淳夫,村田滋
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Camera layout for phase retrieval method with two cameras in digital holography2016

    • 著者名/発表者名
      Yohsuke TANAKA, Shunsuke TANI and Shigeru MURATA
    • 学会等名
      ICHSIP 31
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Calibration along the depth direction in tomographic digital holography2016

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke TANI, Yohsuke TANAKA and Shigeru MURATA
    • 学会等名
      ICHSIP 31
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phase Distribution Measurement of Transparent Film Using Digital Holography with Phase Retrieval Method2016

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka YAMAOKA, Yohsuke TANAKA, Shunsuke TANI and Shigeru MURATA
    • 学会等名
      ICHSIP 31
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トモグラフィックディジタルホログラフィにおける粒子位置強調フィルタ処理2016

    • 著者名/発表者名
      谷駿介,田中洋介,村田滋
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相回復法を用いたディジタルホログラフィ法による透明フィルム透過時の位相差計測2016

    • 著者名/発表者名
      山岡博隆,田中洋介,谷駿介,村田滋
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Phase retrieval method for digital holography

    • URL

      http://www.measlab.kit.ac.jp/phase_retrieval_method_two_cams.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Phase retrieval method

    • URL

      http://www.measlab.kit.ac.jp/phase_retrieval_method_two_cams.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Calibration

    • URL

      http://www.measlab.kit.ac.jp/calibration_along_z_direction_in_tomo_DH.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Reduction of Ghost Particles

    • URL

      http://www.measlab.kit.ac.jp/tmo_holo_f.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi